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可以预见，倘若继续沿着现有的通用、多核设计方案向前发展，X86处理器将会陷入一系列的困境，例如芯片高度复杂，开发和制造成本越来越高、芯片功耗无法控制等等。面对这样的现实，X86业界转变思想势在必行。显然，IBM Cell的新颖设计非常值得参考，英特尔的Many Core和AMD HyperTransport协处理器计划可以视作Cell思想的变种。

图4 DSP与通用CPU执行专用任务时的效能和效率对比

Many Core:Cell思想的继承与发展

在2005年的IDF技术峰会上，英特尔对外公布了Many Core超多核发展蓝图。随着时间推移，Many Core计划越来越明晰，我们可以肯定它将成为英特尔未来的X86处理器架构。Many Core采用的也是类似Cell的专用化结构，我们知道，英特尔的四核心处理器采用对等设计，每个内核地位相同，而转到Many Core架构之后，其中的某一个或几个内核可以被置换为若干数量的DSP逻辑，保留下来的X86核心执行所有的通用任务以及对特殊任务的分派;DSP则用于某些特殊任务的处理。

依照应用不同，这些DSP类型可以是Java解释器、MPEG视频引擎、存储控制器、物理处理器等等。在处理这类任务时，DSP的效能远优于通用的X86核心，功耗也低得多。在图4中我们可以看到DSP与通用CPU的效率对比:功耗仅2瓦、特定功能的DSP芯片，在处理对应任务时的效能比75瓦功耗的通用CPU更加出色，且由于DSP构造简单、频率提升非常容易;由于DSP效能提升速度比通用处理器快得多，这样随着时间的推移，DSP的效能优势将越来越明显。

而如果处理器将高负载的专用任务转交给DSP执行之后，那么主核心的运算压力就大大减轻，系统整体效能将获得明显提升。

第一代Many Core架构处理器可能采用“3个通用X86核心+16个DSP内核”的组合(图5)，我们可以看到，它的原型是一枚四核心处理器，只是将其中一个核心置换成16个DSP逻辑而已，因此处理器的总体结构和晶体管规模都不会有多大变化，但产品的实际水准将获得大幅度增强。在执行Java程序、视频解码、3D 渲染等耗用CPU资源的任务中，DSP的效能都大幅优于通用核心，因此Many Core产品在执行这类专用任务时会有飞跃性的性能增益。

同时，DSP逻辑的能耗只有通用核心的几十分之一，可以让处理器的功耗出现可观的降低。当然，如果我们将英特尔的Many Core处理器与Cell相比，便会发现一个明显的差异:Cell的主核心非常简单，协处理器则非常强大;而Many Core的通用核心仍然居于主导地位，DSP更多只是一种辅助。

这种差异源自于二者不同的定位:Cell只要求具备强劲的浮点效能，而对整数运算不作要求，因此通用的主核心可以非常精简;但Many Core必须考虑兼容大量的X86应用软件，专用的任务居于从属性地位，在第一代产品中采用“三个通用核心+16个DSP核心”的组合应该是比较恰当的。

根据英特尔的远景规划，第二代Many Core产品将在2015年前后面世。这当然过于遥远了，但我们不妨来看看它是一款什么样的产品(图6)—拥有8个通用X86核心、64个专用DSP逻辑，片内缓存容量高达1GB，晶体管规模则达到200亿。受限于半导体工艺，后两个目标或许很难完全实现，但Many Core设计将毋庸置疑成为标准，而英特尔从这往后将逐步引入Many Core Array架构，不断增强DSP的数量以及执行能力，通用核心的地位将随着时间推移不断减弱，直到最后完全可能实现以DSP占主导地位的专用化运算模式。

图5 从四核心平滑升级到“三核心+16DSP”的方案，即将其中一个通用核心置换成DSP阵列。

HyperTransport协处理器系统

在英特尔对Many Core概念作出具体探讨之时，AMD也在考虑自己的未来处理器架构。但与英特尔不同的是，AMD尚未考虑另起炉灶的Many Core计划，而是利用现有的HyperTransport连接架构，对多路服务器系统进行拓展。

Cray公司(克雷，著名的高性能计算机制造商)希望能在基于Opteron的超级计算机中使用矢量处理单元，以提升计算机的矢量运算效能。 AMD方面并不是简单考虑在Opteron核心中增加一个矢量逻辑了事，而是计划以此为契机，建立一个以AMD为中心的企业生态圈—这或许过于抽象，但看完下文的分析之后大家便能够明了其中的含义。

我们知道，现有的Opteron多路系统并非采用共享前端总线的方式连接，而是借助专用的HyperTransport总线实现芯片间的直连。这样，每一颗Opteron处理器都可以直接与其他的处理器进行数据交换或缓存同步，不必占用内存空间，无论系统中有多少数量的Opteron，整套系统都能够保持高效率的运作。在该套平台中，HyperTransport总线处于中枢地位，而它除了作为处理器连接总线外，还可以连接PCI-X控制器、 PCI Express控制器以及I/O控制芯片，也就是充当芯片间的高速连接通路。

AMD公司考虑的一套协处理器扩展方案也是以此为基础，即为多路Opteron平台开发各种功能的协处理器，这些协处理器都通过 HyperTransport总线与Opteron处理器直接连接。对Cray提出的需求，AMD给出的解决方案就是，将八路Opteron中的一颗 Opteron处理器置换成矢量协处理器，以此实现矢量计算性能的大幅度增长，而Opteron平台本身不需要作任何形式的变动。

在未来，这种拓展架构也可以延伸到PC领域，例如在PC中挂接基于HyperTransport总线的浮点协处理器、物理协处理器、视频解码器、专门针对Java程序的硬件解释器，甚至可以是由nVIDIA或ATI开发的图形处理器。为达成上述目标，AMD必须设计出一个高度稳定的统一接口方便用户进行扩展，而借助各种各样的协处理器，AMD64系统的性能将获得空前强化。

如果从逻辑层面来看，AMD HyperTransport协处理器系统的实质与英特尔Many Core平台其实完全相同，两者的区别更多是在物理组成方式:Many Core将专用的DSP逻辑直接整合于处理器内部，AMD的协处理器系统则是借助HyperTransport总线在外部挂接，这样用户就不必为了获得额外的性能购买新机，直接选择相应的协处理器挂接即可。由于协处理器类型将会非常丰富，每个用户都能从中找到最适合自己的产品，这在无形之中增强了AMD HyperTransport协处理器平台之于Many Core平台的竞争力。